Według amerykańskiego tygodnika TIME pompy ciepła mogą z powodzeniem wspierać walkę Europy w wybijaniu się na energetyczną niezależność. „Każdy ma w domu lodówkę, która jest urządzeniem działającym w taki sam sposób jak pompa ciepła, tylko w odwrotną stronę” – objaśnia zasadę działania doktor Wojciech Luboń z krakowskiej AGH. Niemała dopłata z programu „Czyste Powietrze” może spopularyzować taką metodę pozyskiwania ciepła.
Są trzy typy pomp ciepła. Powietrzna, gruntowa pozioma i gruntowa pionowa. Ta ostatnia polega na wkopaniu się w głąb ziemi nawet na sto metrów. Druga ma jeden duży minus. Potrzeba pod nią dużą powierzchnię cennego terenu. Największa nadzieja dotyczy powietrznych pomp ciepła. Te są najtańsze w montażu. Wyglądają jak nieco większe jednostki zewnętrzne do popularnych klimatyzatorów.
Doktor Wojciech Luboń z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie (Centrum Zrównoważonego Rozwoju i Poszanowania Energii WGGiOS) wyjaśnia: – Każdy ma w domu lodówkę, która jest urządzeniem działającym w taki sam sposób jak pompa ciepła, tylko w odwrotną stronę. W środku lodówka odbiera ciepło z produktów o niskiej temperaturze np. z jogurtu, natomiast jeśli włożymy rękę za lodówkę to poczujemy oddawane ciepło o wyższym poziomie temperaturowym.
– To jest ta sama zasada działania – tłumaczy krakowski naukowiec w rozmowie ze SmogLabem. W zeszłym roku rynek zanotował 80% przyrostu sprzedaży, a wysokie ceny gazu podbiły popularność tego rozwiązania jeszcze przed wybuchem wojny.
„Pompy ciepła bronią w starciu z Rosją”
Nowojorski dziennikarz tygodnika TIME, Alejandro De La Garza, uważa, że czas na to rozwiązanie właśnie nadchodzi. „Nie są one tak atrakcyjne, jak samochody elektryczne, ani imponujące, jak turbiny wiatrowe. Nie zwracają też tyle uwagi naszych sąsiadów co panele słoneczne” – czytamy w najnowszym wydaniu pisma. „Ale kiedy Europa mierzy się z agresją Władimira Putina na Ukrainę, skromna, niepopularna pompa ciepła stała się kluczowym narzędziem w podejmowaniu przez Europę wysiłków zmierzających do zmniejszenia jej uzależnienia od rosyjskiego gazu” – pisze amerykański dziennikarz.
Pompy ciepła nie tylko pomogą walczyć z Putinem, ale także wpisują się w zieloną transformacje energetyczną. Podkreślają to europejskie instytucje w swoich najnowszych raportach. Na przykład Międzynarodowa Agencja Energetyczna w swoim planie odchodzenia od rosyjskich surowców.
Pompy są efektywniejszym rozwiązaniem niż np. zachęty mieszkańców do zmiany nawyków. A przynajmniej taka teza coraz częściej pojawia się w debacie publicznej. Mowa o pomyśle na obniżenie temperatur w mieszkaniach, które pomoże oszczędzić zużycie gazu. Pompy ciepła mają być też rozwiązaniem szybszym do zaimplementowania niż budowa czy rozbudowa na przykład nowej infrastruktury do przesyłu gazu z kierunków innych niż rosyjski.
Jak działa takie urządzenie?
Trzymając się porównania do lodówki, pompa ciepła odbiera ciepło niskotemperaturowe z otoczenia – choćby za pomocą wentylatora. W tym samym czasie do wewnątrz oddaje ciepło wysokotemperaturowe – na przykład ogrzewając bojler z wodą. Czyli dokładnie odwrotnie niż wspomniana lodówka.
– W najprostszych słowa pompa ciepła jest urządzeniem, które transportuje ciepło, zmieniając poziom jego temperatury z niskiego na wysoki przy udziale energii elektrycznej. Opisując działanie pompy ciepła posługujemy się współczynnikiem efektywności tego procesu, który może wynosić np. 4. To oznacza, że z 1 kWh energii elektrycznej zużytej do pracy pompy ciepła uzyskamy 4 kWh ciepła. Dla przykładu przy grzałce elektrycznej ta zamiana wynosi 1:1, czyli dużo mniej efektywnie – podkreśla nasz rozmówca z AGH.
Zasada działania pompy ciepła to nic innego, jak prawa fizyki. – Wewnątrz pompy znajduje się czynnik chłodniczy krążący w zamkniętym obiegu zmieniając swój stan skupienia – z gazu w ciecz i odwrotnie. Po odebraniu ciepła z otocznia, czynnik zasysany jest przez sprężarkę, w której dochodzi do zwiększenia ciśnienia, a tym samym temperatury. Gaz opuszczając sprężarkę ma już odpowiednią temperaturę dostosowaną do parametrów budynku np. 55 stopni Celsjusza. Z taką temperaturą czynnik kierowany jest do drugiego wymiennika, gdzie oddaje swoje ciepło do wody krążącej w budynku np. w grzejnikach czy w ogrzewaniu podłogowym. Czynnik roboczy po oddaniu ciepła nadal ma wysokie ciśnienie i aby mógł odebrać kolejną część ciepła dochodzi do rozprężania, czyli zmniejszenia ciśnienia a tym samym jego temperatury. Proces cały czas się powtarza – objaśnia szczegółowe działanie mechanizmu dr inż. Wojciech Luboń z AGH.
Jak działają różne typy pomp ciepła?
Dopłaty z programu „Czyste Powietrze”
Dlaczego pompy ciepła nie są jeszcze powszechnie stosowanym rozwiązaniem?
„Cena” – odpowiada jednoznacznie dr inż. Luboń. Chociaż koszt instalacji zależy od wielu zmiennych nasz rozmówca szacuje go na kilkadziesiąt tysięcy złotych dla pompy powietrznej w gospodarstwie jednorodzinnym. – Dobrej jakości urządzenie to koszt około 40 tysięcy złotych. Jest to nie tylko cena samej pompy, ale też montaż i wykonanie „kotłowni”. W przypadku gruntowej pompy ciepła należy liczyć się z kosztem około 50 tysięcy złotych i więcej, co związane jest z koniecznością wykonania gruntowego wymiennika ciepła – mówi w rozmowie ze SmogLabem.
Tymczasem dopłaty na pompy ciepła można uzyskać również w popularnym programie „Czyste Powietrze”. W zależności od dochodów gospodarstwa i rodzajów poniesionych kosztów dopłata do pompy ciepła może wynieść maksymalnie 69 tysięcy złotych.
Maciej Fijak, SmogLab
